基于SPC工具的制丝过程质量绩效评价模型的构建与应用

基于SPC工具的制丝过程质量绩效评价模型的构建与应用

李刚1,2，王惠1，李文璟1，赵德华，李进1，赵青1,2，潘福波

1.湖北中烟工业有限责任公司，武汉市东西湖金山大道1335号，430040 2.湖北中烟工业有限责任公司红安卷烟厂，黄冈市红安县城关镇红金龙大道1号，438400

摘要：当前烟草行业内制丝过程质量评价通常是利用SPC工具计算过程能力指数，以此表征过程质量控制水平，但只使用SPC工具计算过程能力指数对单个指标或参数进行评价的方法过于单一，无法直观完整对工序过程质量控制水平进行评价，亦无法全面准确提供过程质量绩效评价依据，实现靶向性的绩效考核评价与激励，从而无法充分调动操作工、维修工各工种的工作积极性。在此基础上，本次研究主要以卷烟厂制丝车间为研究对象，依据《卷烟工艺规范》及行业内对制丝过程质量相关要求，研究制定科学、全面、合理的制丝全过程质量绩效评价模型，并在内部积极实践，提升了职工责任意识和质量意识，也为质量的精益改善、持续改进提供数据支撑，取得了良好效果。

关键词：SPC、制丝过程质量、绩效评价模型

产品质量是企业高质量发展过程中的重中之重。卷烟公司历来也是以强化稳态控制，提升质量管理能力和实物质量水平为抓手促进企业“品牌力”提升，助力建设建成“国内一流、国际一流”现代化企业目标的实现。

烟草行业制丝线为流水线作业，其工艺流程长，工序多，上一道工序的过程质量控制水平的好坏直接影响下一道工序的质量控制成本，并且各工序加工过程中物料温度、含水率，加料、加香精度、掺配比例等关键指标都会直接影响成品烟丝感官质量 [1]。同时，随着中式卷烟精细化加工技术的发展和烟草工业自动化水平的不断提升，卷烟制丝生产线正逐步实现由结果控制向过程控制的转变[2]，这就需要各个工序按照工艺参数与要求从点到线到面的精准控制，确保过程质量的稳定性，从而保证成品烟丝结构质量及感官质量一致性。

从全面质量管理理论来看，要保障和提升制丝过程质量水平，除需要设备、技术上的突破外，切实有效的质量管理手段也不容忽视，而质量管理中较为重要的一环是绩效评价。其是运用数学的方法、选取特定的指标，按照一定的方法和程序，通过定量与定性相互结合的方式，对企业的经营情况和结果进行分析，得出准确公正评价结果的过程[3]。实践证明，激励和约束相统一的绩效评价体系可以提高职工的积极性，激发员工的创新意识，同时也能在约束中警醒员工履职尽责，增强职工责任心[4,5]。

现阶段，卷烟企业制丝线广泛研究和采用SPC统计过程控制技术来对制丝过程质量进行评价与控制，但传统SPC技术仅对单个指标或参数进行独立评价，没有在工序、班组、工种多层级间构建科学的过程质量绩效评价结构，无法直观完整准确地对各班组单个批次各个工序的过程质量进行绩效评价，亦无法实现靶向性的绩效考核评价与激励，从而无法充分调动操作工、维修工各工种的工作积极性，提升其责任意识和质量意识。本研究以卷烟厂制丝车间为研究对象，基于现有SPC工具，积极探索构建了科学全面有效的制丝过程质量绩效评价模型，并予以实践应用。

1.SPC原理

SPC全称统计过程控制，是一种借助数理统计方法的过程控制工具。其是利用统计技术对某项设备运行参数或者质量指标进行实时统计监控，实现异常情况的预警及过程稳定性的评判。具体方法为：一是利用控制图分析过程的稳定性，对过程中的异常情况进行预警，二是计算过程能力指数，自动绘制控制图表征过程稳定性，对过程质量进行评价[6]（见下图1）。

图1控制图及过程能力指数示例

过程能力指数指过程能力满足产品质量标准要求（规格范围等）的程度。值越高，说明样本数据越接近于目标值，精确度越高，过程控制越好，反之越差。计算公式见下式（1）：

          式（1）

式（1）中，—控制上限（允差上限）；

—SPC某段时间内采集的样本数据平均值；

—控制下限（允差下限）；

—SPC某段时间内采集的样本数据标准差。

2.现阶段不充分的过程质量评价体系

简单利用SPC工具只能进行单一的设备控制参数或质量指标的监控评价和对标考核，其存在以下缺陷：

（1）无法对各工序的加工过程质量进行全面评价；

（2）工序、员工绩效评价考核依据不健全；

（3）无法实现各工序班组之间横向比较的良好竞争氛围；

（4）对标方式单一不充分；

（5）质量缺陷、短板体现不突出；

（6）重点控制参数、质量指标的关注未得到充分凸显。

3.多维度、多层次的过程质量绩效评价模型

3.1模型的建立

基于以上缺陷，我们构建了多维度、多层次的制丝过程质量绩效评价模型，具体流程见下图2。

图2过程质量绩效评价模型图

3.1.1各工序过程质量量化得分规则

基于以上分析，我们依据《卷烟工艺规范》要求，梳理各工序重点管控参数、指标，根据其自身重要性及对下一道工序的影响程度合理划分权重，制定合理批次工序得分规则，具体见下式（2）：

          式（2）

式（2）中，S—某工序某批次过程质量得分；

—该工序该批次某项质量指标得分；

—该工序该批次该项质量指标权重。

具体划分见下表1：

表1工序过程质量评价指标及得分规则

通过上述方法计算得出各班组各批次各工序的实际得分，可将工序加工过程质量用得分的方式呈现，对过程质量做出量化评价。

3.1.2各工序过程质量得分目标

运行上述方法，制作统计模板，计算得出一个月内各班组各工序的平均过程质量得分（排除设备故障等原因导致的异常数据），适当拔高该平均值，并将拔高后的得分值设为该工序下月达标目标值。

目标值依据实际情况灵活调整，如在工序发生设备改造，原料结构提升等有利于降低过程质量控制难度情况下适当提高，反之亦然。

3.1.3各工序人员过程质量绩效得分规则

各工序过程质量绩效得分规则见下式（3）：

         式（3）

式（3）中，—工序月度过程质量绩效得分；

—工序月度过程质量得分平均分；

—工序月度过程质量得分目标分；

—工序月度过程质量绩效得分与过程质量得分转换系数（依据工序对成品烟丝质量的影响程度设定）。

各工序操作工、责任维修工月度过程质量绩效得分直接采用式（3）计算。

跟班维修工月度过程质量绩效得分规则见下式（4）：

         式（4）

式（4）中，—当班跟班维修工月度过程质量绩效得分；

—当班所有工序过程质量绩效得分平均分；

—跟班维修工月度过程质量绩效得分与当班所有工序过程质量绩效得分平均分转换系数。

3.2模型应用效果

新模型于在卷烟厂制丝车间正式启用，启用后，各工序操作工、维修工对各自过程质量自检自查频率明显提升，均能做到对照目标值查摆不足，工作积极性、责任心及质量意识得到了加强。班组间的质量竞争意识、各工序不同时期过程质量控制水平自我追赶意识也得到了加强，形成了良好的质量控制氛围。同时，依据并围绕过程质量评价模型得到的数据图表，针对其体现的不足、短板的控制缺陷共开展质量改进4项，均取得了良好效果，给长期的质量精益改善、持续改进提供了数据支撑。

按卷烟厂统计考核口径统计，新模型实施前2020年度车间月度制丝过程综合过程能力指数均值为0.98，具体见下图3。自新模型实施以来两年内，车间的月度制丝过程综合过程能力指数均值提升至1.41，过程质量控制水平得到了明显提升，具体见下图4：

图3  新模型实施前月度制丝过程综合过程能力指数CPK统计图

图4  新模型实施后月度制丝过程综合过程能力指数CPK统计图

模型应用取得良好效果后，我们将其固化，将其内容纳入车间质量考核管理办法后长期执行。

4.总结

本次研究以卷烟厂制丝车间为研究对象，依据《卷烟工艺规范》及行业内对制丝过程质量相关要求，制定了科学、全面、合理的制丝过程质量绩效评价模型，并在取得效果后将其纳入车间质量考核管理办法中固化执行。该模型运用相关统计学工具及权重划分法对制丝全过程设备控制参数及质量指标进行量化评价，将评价结果运用于班组、工序、机台、员工多个维度与层次的绩效考核，提升了车间职工的责任意识、质量意识及车间质量管理水平，对实物产品质量产生了积极的影响。同时，该模型也能够以数据图表的方式全面体现真实制丝过程质量控制水平，客观反映过程质量控制中的短板与缺陷，给后续质量持续改进提供数据支撑与依据。

参考文献

[1]李文泉，赵文田，李文斌.统计过程控制技术SPC在烟草制丝生产中的应用[J].机械工程与自动化，2009（05）：116-118.

[2]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京：中国轻工业出版社，2016.

[3]马艳. 企业绩效评价研究[D].长安大学.

[4]李文东, 陈增雷.现代企业公司治理与激励约束机制的构建[J].北方经济：学术版, 2007(1):3.

[5]武青青.国企改革背景下绩效考核方法研究[J].经贸实践, 2018(13):1.

[6]茅忠明，华俊.统计过程及其软件实现[J].计算机应用，2001（5）：57-59.

作者简介：李刚（1995.02-），本科学士，助理工程师，主要研究方向：卷烟工艺、质量管理、质量检测管理

通讯作者简介：赵德华（1986.11-），硕士，工程师，主要研究方向：卷烟工艺技术研究、质量管理、质量检测管理、政工管理